专利名称：地震消能器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于建筑物防护装置，特别是一种地震消能器。
目前习知的于地震时具有消能功能的消能装置减震系统各式消能器及隔震系统消能器，存在如下缺点A、有关减震系统的消能器方面1、一般减震系统的消能器大都为非轴力式，故存在装设不易及更换不易的缺点。
2、轴力式的液流阻尼器(OIL DAMPER)须有高度工业基础的制造能力，故其造价较高，且其结构特性会受温度及速度的影响。
B、有关隔震系统的消能器方面1、须有高度工业基础(如特殊配方)，故其造价较高。
2、须配合造价高的液流阻尼器使用。
3、有垂直压缩量及垂直承载力的限制。
本实用新型为包括至少两为钢材制成的刚性杆体的力传导稳定元件、至少两对为钢材制成的刚性杆体的外固定座及复数消能元件的单体地震消能器；力传导稳定元件呈平行间隔设置；两对外固定座分别自两力传导稳定元件两侧端部之间的中央位置朝外延伸，并分别与建筑物及建筑物基础连接；复数消能元件系呈等间距平行排列于两力传导稳定元件两侧端部与其对应的对外固定座侧端部之间并固结一体，消能元件为钢材所制成的片状体，其中段宽度小于两侧端部的宽度。
其中为片状体的消能元件中间设有呈菱形穿孔。
数单体地震消能器串联结合构成串联地震消能器。
数单体地震消能器并联结合构成并联地震消能器。
两对外固定座左右两侧加设侧向力传导元件，并介于两对应固定座与两侧向力传导元件间加设复等间距平行排列的消能元件。
由于本实用新型为包括至少两为钢材制成的刚性杆体的力传导稳定元件、至少两对为钢材制成的刚性杆体的外固定座及复数消能元件的单体地震消能器；力传导稳定元件呈平行间隔设置；两对外固定座分别自两力传导稳定元件两侧端部之间的中央位置朝外延伸，并分别与建筑物及建筑物基础连接；复数消能元件系呈等间距平行排列于两力传导稳定元件两侧端部与其对应的对外固定座侧端部之间并固结一体，消能元件为钢材所制成的片状体，其中段宽度小于两侧端部的宽度。应用本实用新型地震消能器的建筑物结构体下方隔离设有以基桩深入地下的基础，结构体底面与基础之间设有高承载低磨擦阻力的支撑垫。使用时，本实用新型地震消能器系借由构成简单化的轴力性杆件的两对外固定座装设于结构体的底端侧边与基础之间，地震发生时，复数个地震消能器借由消能元件的塑性变形吸收并隔离地震时所释放及产生的能量，防止建筑结构体的质量构架受到损伤或倒塌。本实用新型以其优异的弹性组合配置，达到大位移量或大劲度来消减隔离地震施加于建筑物的能量，并成为一种经济型、小型化、易于更换且可依实际强度或变形量的需求任意组构合适的地震消能器。有效消减隔离地震能量、确保建筑物结构体安全性、维护人们身家性命安全，从而达到本实用新型的目的。
图2、为本实用新型结构示意正视图。
图3、为本实用新型使用状态示意图。
图4、为图3中A部局部放大图。
图5、为本实用新型受外拉力状态示意图。
图6、为本实用新型受内压力状态示意图。
图7、为本实用新型受力作用的应力应变图。
图8、为本实用新型受力作用的试验图。
图9、为本实用新型串联结合结构示意正视图。
图10、为本实用新型串联结合受力作用的应力应变图。
图11、为本实用新型并联结合结构示意正视图。
图12、为本实用新型并联结合受力作用的应力应变图。
图13、为本实用新型结构示意立体图(加设侧向力传导元件)。
力传导稳定元件10为钢材制成的刚性杆体，并呈平行间隔设置，用以构成简单化的轴力性杆件。
两对外固定座20为钢材制成的刚性杆体，并分别自两力传导稳定元件10两侧端部之间的中央位置朝外延伸。
复数消能元件30系呈等间距平行排列于两力传导稳定元件10两侧端部与其对应的对外固定座20侧端部之间并固结一体，消能元件30为钢材所制成的片状体，一般系使用A36钢材，若以LYS100的低强度高延展性钢材为最佳。又片状的消能元件30中段宽度小于两侧端部的宽度，且于中间设有呈菱形穿孔31，以使其在特定程度以上的外力作用下，使整片消能元件30产生弯曲变形的状态，藉此，构成一组具有消减地震能量的地震消能器1。
如图3、图4所示，应用本实用新型地震消能器1的建筑物结构体50下方隔离设有以基桩52深入地下的基础51，结构体50底面与基础51之间设有高承载低磨擦阻力的支撑垫53。使用时，本实用新型地震消能器1系装设于结构体50的底端侧边与基础51之间，地震发生时，复数个地震消能器1吸收并隔离地震时所释放及产生的能量，防止建筑结构体50的质量构架受到损伤或倒塌。
如图5、图6所示，当本实用新型地震消能器1分别受相对的外拉力1P1或内压力1P2作用时，本实用新型的消能元件30即产生塑性变形，而产生两倍的Δ1的变形量，用以大量消减外来地震力的能量。
如图7所示，本实用新型地震消能器1消能元件30在受外力作用下产生如斜线面积所示的消耗能量的程度。如图8所示，地震消能器1外固定座20受纵座标轴表示外力大小作用下消能元件30两端相对外固定座20产生如横座标轴表示的相对位移。
另为因应超大震源可能达到50公分以上的地表震幅，而一般传统式消能系统无法承受此种巨大的变形位移量。如图9所示，本实用新型地震消能器1系以串联结合的方式及适当的配置组合，组成可符合承受任何变形量需求的消能产品。如
图10所示，串联结合地震消能器1受1P外力作用下产生如斜线面积所示的消耗能量的程度。
如
图11所示，为加大结构劲度的以加大消能须求，本实用新型地震消能器1以并联结合的方式组成一组消能更佳的消能器。如
图12所示，并联结合地震消能器1受两倍1P外力作用下产生如斜线面积所示的消耗能量的程度。
如
图13所示，两对外固定座20左右两侧加设侧向力传导元件10，并介于两对应固定座20与两侧向力传导元件10间加设复等间距平行排列的消能元件30，用以进一步提升对地震的消能能力。
如上所述，本实用新型以其优异的弹性组合配置，达到大位移量或大劲度来消减隔离地震施加于建筑物的能量，并成为一种经济型、小型化、易于更换且可依实际强度或变形量的需求任意组构合适的地震消能器。
又本实用新型分布设置于建筑物结构与地面基础之间，当地震发生时，地震的能量可经由本实用新型消能元件的塑性变形予以有效地吸收及隔离，降低建筑物因地震受损或倒塌等情事。
权利要求1.一种地震消能器，它为包括至少两为钢材制成的刚性杆体的力传导稳定元件及复数消能元件的单体地震消能器；力传导稳定元件呈平行间隔设置；其特征在于所述的两力传导稳定元件两侧端部之间的中央位置朝外延伸至少两对为钢材制成的刚性杆体的外固定座，并分别与建筑物及建筑物基础连接；复数消能元件系呈等间距平行排列于两力传导稳定元件两侧端部与其对应的对外固定座侧端部之间并固结一体，消能元件为钢材所制成的片状体，其中段宽度小于两侧端部的宽度。
2.根据权利要求1所述的地震消能器，其特征在于所述的为片状体的消能元件中间设有呈菱形穿孔。
3.根据权利要求1或2所述的地震消能器，其特征在于所述的数单体地震消能器串联结合构成串联地震消能器。
4.根据权利要求1或2所述的地震消能器，其特征在于所述的数单体地震消能器并联结合构成并联地震消能器。
5.根据权利要求1或2所述的地震消能器，其特征在于所述的两对外固定座左右两侧加设侧向力传导元件，并介于两对应固定座与两侧向力传导元件间加设复等间距平行排列的消能元件。
专利摘要一种地震消能器。为提供一种有效消减隔离地震能量、确保建筑物结构体安全性、维护人们身家性命安全的建筑物防护装置，提出本实用新型，它为包括至少两为钢材制成的刚性杆体的力传导稳定元件、至少两对为钢材制成的刚性杆体的外固定座及复数消能元件的单体地震消能器；力传导稳定元件呈平行间隔设置；两对外固定座分别自两力传导稳定元件两侧端部之间的中央位置朝外延伸，并分别与建筑物及建筑物基础连接；复数消能元件系呈等间距平行排列于两力传导稳定元件两侧端部与其对应的对外固定座侧端部之间并固结一体，消能元件为钢材所制成的片状体，其中段宽度小于两侧端部的宽度。
文档编号E04B1/98GK2599101SQ0320051
公开日2004年1月14日 申请日期2003年1月7日 优先权日2003年1月7日
发明者庄国荣 申请人:庄国荣